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MBR工艺结合传统A/A/O工艺，提高除磷脱氮能力。通过膜分离技术实现固液分离，提高出水水质，缩短工艺流程，降低占地面积。MBR系统具有出水水质优良、运行稳定、自动化程度高等特点。
MBR工艺原理
3AMBR是传统A/A/O工艺和MBR工艺有机结合的污水处理新工艺，是生物脱氮除磷的原理与膜生物反应器技术相结合的污水处理新技术，充分发挥膜生物反应器高活性污泥浓度和高效率硝化的特性，使除磷脱氮能力大大提高。
A/A/O工艺（Anaerbio-Anoxic-Oxic）称为厌氧-缺氧-好氧工艺，是把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程结合起来，并且根据活性污泥微生物在完成硝化、反硝化以及生物除磷过程中对环境条件不同要求，在池子的不同区域分别设置厌氧区、缺氧区和好氧区。根据不同区域设置位置及运行方式的不同，在传统A/A/O工艺的基础上又出现了多种改良工艺。
该工艺流程总的水力停留时间小于其他的同类工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀。SVI值一般小于100，有利于处理后的污水与污泥的分离。运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好。目前，该法在国内外使用较为广泛。
但传统A/A/O工艺也存在着本身固有的特点，脱氮和除磷对外部环境条件的要求是相互矛盾的，脱氮要求有机负荷较低，污泥龄较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡。另外，回流污泥中含有大量的硝酸盐，回流到厌氧池中会影响厌氧环境，对除磷不利。
为了解决A/A/O法回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响，可采取将回流污泥进行两次回流，或进水分两点进入以及对回流污泥进行反硝化等等措施，于是派生出了3AMBR工艺。
膜生物反应器主要由膜组件和膜生物反应器两部分构成。大量的微生物（活性污泥）在生物反应器内与基质（废水中的可降解有机物等）充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自身生长、繁殖，同时使有机污染物降解。膜组件通过机械筛分、截流等作用对废水和污泥混合液进行固液分离。大分子物质等被浓缩后返回生物反应器，从而避免了微生物的流失。生物处理系统和膜分离组件的有机组合，不仅提高了系统的出水水质和运行的稳定程度，还延长了难降解大分子物质在生物反应器中的水力停留时间，加强了系统对难降解物质的去除效果。
MBR工艺流程的特点
污水工艺流程具有以下特点：
- 按污水特点设计相应的预处理工艺预处理方面采用的格栅＋曝气沉砂，此次针对性的设计，完全符合了北方污水含砂量较大的特点。
- 针对性工艺设计由于污水中含有部分工业废水，而工业废水具有SS、色度等指标高且波动范围大、污水可生化性差等特点，针对这一特点，设计加入了初沉池、PAC加药系统、甲醇投加系统以及臭氧接触消毒工艺，可以有效去除SS、色度，为后续的生化稳定运行以及出水的水质达标提供了保障。预留的清水池及送水泵房，也为将来的中水回用做出了保障。
- MBR工艺的采用:膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）简称MBR处理工艺，是近年来发展和应用较快的一种新型生化处理工艺。它是膜分离技术和生物技术的有机结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的沉淀池和常规过滤单元，使水力停留时间（HRT）和泥龄（SRT）完全分离。
- 污水生物处理系统中，水以外的污泥、细菌、原生与后生动物等微生物都不能透过MBR所采用的膜。通过膜的高效截留，生物反应器内可以维持较高的污泥浓度，保持良好的生物种群，生化系统的处理效率提高。同时，经过膜组件的出水水质远远优于传统沉淀出水，可以直接回用为循环冷却水、绿化水、冲厕水。
- MBR系统一般由生化区、膜分离区、产水系统、清洗系统等部分组成。目前应用较广的膜生物反应器形式为浸入式，即采用中空纤维膜膜元件构成的组件浸放于膜分离区中，中空纤维膜0.3微米的孔径可完全阻止细菌的通过，所以将菌胶团和游离细菌、原生及后生动物等全部截留在曝气池中，只将透过膜的水汇入集水管中排出，从而实现泥水分离，免除了二沉池；通过膜组件的高效分离，保证了出水悬浮物接近零的优良出水水质。同时由于膜组件的隔离作用，可使生化池中的污泥浓度达到 8000~12000mg/L 以上，污泥中的微生物种群更加完善、丰富，这样不仅提高了曝气池抗冲击负荷的能力，出水更加稳定不易受污泥恶化甚至解体的影响，提高了生化池的污泥负荷，减少了所需的生化池容积。池容积的缩小又相应大比例降低了生化系统的土建投资。
- 多种运行方式组合的设计：生活污水和工业废水进厂之后，可以按独立的流程处理，也可混合处理；就工业废水而言，可按全流程处理，也可超越部分单体缩短流程处理。
MBR膜生物反应器的工艺特点
- 出水水质优良、稳定，优于国家一级A标准，部分指标达到地表水IV类，可直接回用。高效的固液分离将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开，不须经三级处理即直接可回用，具有较高的水质安全性。
- 工艺流程短，运行控制灵活稳定。由于膜的高效分离作用，不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池。
- 容积负荷高，占地面积小。处理单元内生物量可维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短。
- 污泥龄长，污泥排放少，二次污染小。膜生物反应器内生物污泥在运行中可以达到动态平衡，剩余污泥排放很少，只有传统工艺的30%，污泥处理费用低。
- 对水质的变化适应力强，系统抗冲击性强。防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌（硝化细菌等）的生长，使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解，从而系统中各种代谢过程顺利进行。
- 自动化程度高，管理简单。MBR由于采用膜技术，大大缩短了工艺的流程和通过先进的电脑控制技术，使设备高度集成化、智能化，是目前为止，国内自动化程度最高的中水回用设备。
- 生物脱氮效果好。SRT与HRT完全分离，有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，系统硝化效率高；MLSS浓度高，反硝化基质利用速率高。
- 模块化设计，易于根据水量情况进行自由组合。由于高度的集成化，MBR形成了规格化、系列化的标准设备，用户可根据工程需要进行组合安装。
- 可作为反渗透预处理工艺。MBR工艺对污染物的去除率较高，出水悬浮物和浊度接近于零，可完全满足RO对进水水质的要求；将MBR作为RO的预处理技术，既可有效保证RO膜的连续运行、控制膜污染，还可获得高质量的再生水。
工艺特点
- 可直接达到再生水水质要求，省去沉淀池及常规的深度处理设施。
- 生物曝气池中可维持很高的活性污泥浓度，从而缩小了曝气池的容积，同时膜池取代了沉淀池悬浮物与液体分离和颗粒滤料滤池的功能，占地面积较常规工艺大大缩小。
- 固液分离率高。
- 耐冲击负荷。
- 出水水质高、稳定，对病原体有很好的去除效果。
- 可作为反渗透预处理工艺，既可保证RO膜的连续运行、控制膜污染，还可获得高质量的再生水。
- 工艺流程自动化程度高。
- 模块式安装，建设速度快。
- 工程投资大，运行费用高。
